Лекция 15 Тақырыбы: Комплексонометриялық титрлеу әдісі

Құрамында карбоксил топтары бар кейбір үшіншілік аминдер көптеген металл иондарымен ерекше қабілеті бар тұрақты комплексті қосылыстар түзеді. Осы реагенттер негізіндегі комплекс түзу реакциялары аналитикалық химияда комплексонометрия деп аталатын титриметриялық әдісте кең қолданыс тапты.

Комплексондардың ішінде төрт негізді этилендиаминтетрасірке қышқылы (ЭДТУ, комплексон II, қысқартып H₄Y):

Комплексондардың қүрамында карбоксил топтарымен (-СООН) қатар аминді азот топтары (≡ N) да бар. Осындай құрылысқа ие болуына байланысты мұндай қосылыстар мульти (поли) дентатты, комплекс түзгіш металл ионымен бір мезгілде бірнеше координациоялық байланыс түзуге бейім. Күнделікті тәжірибеде этилендиаминтетрасірке қышқылының екінатрилі тұзы (ЭДТА, Na-ЭДТА, комплексон III немесе трилон Б, қысқартып Na₂H₂Y) қолданылады:

ЭДТА көптеген катиондармен суда нашар диссоциаацияланатын тұрақты ішкі комплексті тұздар түзеді, оның құрылысы никель диметилглиоксиматына ұқсас болып келеді.

Кейбір комплекс түзгіш металл ионымен комплексон тұрақтылығы берік әлсіз электролит түзетіндігі соншалық, оны қарапайым сапалық реакциялардың көмегімен ерітіндіде осы комплексті қосылысты түзіп тұрған катионның бар екендігін дәлелдеу мүмкін емес.Комплексон мен комплекс түзгіш металл ионы арасындағы реакция стехиометриялық жүреді, яғни қатаң түрде эквивалентті қатынаста, сол себепті комплексондарды көптеген катиондарды, кальций, мырыш, мыс, алюминий, индийт.с.с сандық анықтауға қолдануға мүмкіндік береді.

ЭДТА комплексиметрялық титрлеу әдісі үшін маңызды титрант болып табылады. Бұл титрант көптеген металл иондарымен берік комплекстер түзеді. ЭДТА төрт карбоксил топтары мен азот атомдары арқылы координациалық байланыстар түзіп, гексадентатты лиганд бола алады. ЭДТА менметалл иондары 1:1 мольдік қатынаста әрекеттесетіндігі маңызды болып табылады.

ЭДТА қышқылдық түрде е деп белгіленеді, мұндағы Н – қышқылдық сутек атомы. кисотный водородный атом, ал Ү — молекула қалдығы. Күшті негіз , мысалы натрий гидроксидін қосқанда ол сатылы түрде бейтарапталады, нәтижесінде молекуласынан , и иондары түзіледі. Қышқыл ( ) мен оның мононатрий тұзы ( ) суда нашар еритіндіктен титрант ретінде қолданылмайды; титрлеу үшін суда жақсы еритін ЭДТА-ның екі натрилі тұзы ( ) қолданылады. Бұл тұзбен титрлеу барысында екі сутек ионы бөлінеді, мысалы:

+ Mg +2

+ +2

+ ThY+2

Түзілген сутек иондары салдарынан ерітінді буферленіп, реакция нәтижесінде оның рН-ы сәл ғана өзгереді. Металл иондарымен түзілетін ЭДТА комплекстерінің тұрақтылығы әр түрлі. Ол комплекстің түзілу және тұрақтылық константаларымен сипатталады

Металл- ЭДТА арасындағы комплек түзу реакциясының теңдеуі:

+ M

Бөлшектердің зарядтарын көрсетпеген жағдайда

М +Ү ⇄ МҮ

Тұрақтылық константасының түрі:

К=

Кейбір металдардың ЭДТАмен комплекстерінің тұрақтылық константалары 15- кестеде берілген.